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乐器音板用木材的功能性改良及新型材料

乐器音板用木材的功能性改良及新型材料
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作者:
出版社: 科学出版社
2022-06
版次: 1
ISBN: 9787030717801
定价: 118.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 233页
字数: 307.000千字
分类: 自然科学
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  • 乐器既是艺术品，也是文化生活的必需品，在人们的文化生活中起着重要的作用。乐器中的共鸣构件是乐器具有特定音色的决定性因素，而木材是制作乐器共鸣构件极其重要的原料。作为世界第一大乐器生产基地的中国，目前面临适合于制备乐器共鸣板的优质木材资源日益匮乏的困境，我国乐器制造行业的可持续发展受到严重影响。《乐器音板用木材的功能性改良及新型材料》针对乐器共鸣板木材优质资源短缺的问题，采用自然陈化、抽提、浸渍、高能射线处理等手段对云杉、泡桐木材进行功能性改良，并对改良结果进行评价，同时为开发乐器音板用新型材料，研究了木质单板-碳纤维、木质单板-玻璃纤维复合材料的制备工艺与其声学振动性能，分析其用于乐器共鸣板的可能性。 目录

    前言

    第0章 绪论 1

    0.1 木材的声学振动特性及评价 1

    0.1.1 木材的声学振动特性简介 1

    0.1.2 木材声学振动性能评价 1

    0.2 乐器音板用木材面临的问题 4

    0.3 乐器共鸣板用木材声学振动性能功能性改良研究 5

    0.3.1 木材声学振动性能功能性改良的着手点 5

    0.3.2 木材声学振动性能的化学改良 6

    0.3.3 木材声学振动性能的热处理改良 7

    0.3.4 木材声学振动性能的人工加速老化改良 8

    0.3.5 木材声学振动性能的高能射线辐照改良 9

    0.3.6 乐器共鸣板传统用材的替代树种研究 9

    0.4 乐器共鸣板用新型材料的研究 10

    0.5 本书的主要内容 11

    参考文献 11

    第1章 木材声学振动性能测试方法 17

    1.1 木材的基本振动方式 17

    1.1.1 纵向振动 17

    1.1.2 横向振动 18

    1.1.3 扭转振动 19

    1.2 木材振动共振频率的测定 20

    1.3 木材声学振动性能的主要指标 22

    1.3.1 声辐射品质常数与比动弹性模量 22

    1.3.2 内摩擦损耗对数衰减系数与动力学损耗角正切 23

    1.3.3 木材的声阻抗 24

    1.4 不同边界条件的木材声学振动性能比较与分析 24

    1.4.1 试验材料 24

    1.4.2 不同边界条件测试结果的比较 25

    1.4.3 不同边界条件测试结果的相关性分析 32

    1.5 本章小结 37

    参考文献 37

    第2章 自然陈化处理对木材声学振动性能的影响 38

    2.1 试验材料与方法 38

    2.1.1 试验材料 38

    2.1.2 试验方法 38

    2.2 自然陈化对木材声振动特性的影响 39

    2.2.1 自然陈化对木材密度的影响 39

    2.2.2 自然陈化对动弹性模量的影响 41

    2.2.3 自然陈化对比动弹性模量的影响 43

    2.2.4 自然陈化对声辐射品质常数的影响 45

    2.2.5 自然陈化对声阻抗的影响 47

    2.2.6 自然陈化对E/G的影响 50

    2.2.7 自然陈化对声速的影响 51

    2.3 本章小结 53

    参考文献 54

    第3章 基于抽提的木材声学振动性能改良 55

    3.1 冷水、热水抽提 55

    3.1.1 试验材料 56

    3.1.2 试验方法 56

    3.1.3 抽提处理对木材声学振动性能影响的分析 58

    3.1.4 表征分析 64

    3.2 化学抽提处理 68

    3.2.1 试验材料 69

    3.2.2 试验方法 69

    3.2.3 抽提处理对木材声学振动性能影响的分析 70

    3.2.4 表征分析 82

    3.3 本章小结 88

    参考文献 89

    第4章 浸渍处理改良木材声学振动性能 91

    4.1 糠醇浸渍处理 91

    4.1.1 糠醇树脂改性概述 91

    4.1.2 试验材料 92

    4.1.3 试验主要仪器设备及试剂 93

    4.1.4 试验方法与步骤 93

    4.1.5 糠醇浸渍处理对泡桐木材尺寸稳定性的影响 94

    4.1.6 糠醇浸渍处理对泡桐木材声学振动性能的影响 96

    4.1.7 表征分析 105

    4.2 聚乙烯醇浸渍处理 108

    4.2.1 聚乙烯醇概述 108

    4.2.2 试验材料 109

    4.2.3 试验主要仪器设备 109

    4.2.4 试验方法与步骤 109

    4.2.5 聚乙烯醇浸渍处理对泡桐木材尺寸稳定性的影响 110

    4.2.6 聚乙烯醇浸渍处理对泡桐木材声学振动性能的影响 112

    4.2.7 表征分析 121

    4.3 二羟甲基二羟乙基乙烯脲树脂浸渍处理 124

    4.3.1 二羟甲基二羟乙基乙烯脲改性概述 124

    4.3.2 试验材料 125

    4.3.3 试验主要仪器设备及试剂 125

    4.3.4 试验方法与步骤 126

    4.3.5 DMDHEU浸渍处理对泡桐木材声学振动性能的影响 127

    4.3.6 表征分析 135

    4.4 本章小结 138

    参考文献 139

    第5章 射线辐照处理改良木材声学振动性能 141

    5.1 引言 141

    5.2 试验材料与方法 142

    5.2.1 试验材料 142

    5.2.2 试验方法 142

    5.3 辐照处理对木材声学振动性能的影响 143

    5.3.1 辐照处理对木材密度的影响 143

    5.3.2 辐照处理对木材比动弹性模量的影响 144

    5.3.3 辐照处理对木材声辐射品质常数的影响 145

    5.3.4 辐照处理对木材声阻抗的影响 146

    5.3.5 辐照处理对木材E/G值的影响 148

    5.3.6 辐照处理对木材振动对数衰减系数的影响 149

    5.3.7 综合分析 150

    5.4 本章小结 151

    参考文献 152

    第6章 木质单板-碳纤维复合材料的声学振动性能研究 153

    6.1 木质单板-碳纤维复合材料复合制备工艺研究 153

    6.1.1 试验材料与方法 153

    6.1.2 单因素试验设计与结果分析 154

    6.1.3 木质单板-碳纤维复合材料制备工艺的响应面优化 157

    6.2 铺层结构对木质单板-碳纤维复合材料声学振动性能的影响 169

    6.2.1 试验材料与方法 169

    6.2.2 碳纤维铺设方向对声学振动性能的影响 171

    6.2.3 层数结构对声学振动性能的影响 177

    6.3 木质单板-碳纤维复合材料声学振动性能的综合分析 181

    6.3.1 声学振动性能的比较 182

    6.3.2 木质单板-碳纤维复合材料声学振动性能的综合评价 185

    6.4 本章小结 189

    参考文献 190

    第7章 木质单板-玻璃纤维复合材料的声学振动性能研究 192

    7.1 木质单板-玻璃纤维复合材料复合制备工艺研究 192

    7.1.1 试验材料与方法 192

    7.1.2 单因素试验设计与结果分析 194

    7.1.3 响应面优化实验结果与分析 197

    7.2 玻璃纤维布铺放位置与层数对复合材声学振动性能的影响 211

    7.2.1 试验材料与方法 211

    7.2.2 玻璃纤维布不同铺放位置对复合材料声学振动性能的影响 213

    7.2.3 玻璃纤维布的不同层数对复合材料声学振动性能的影响 217

    7.3 木质单板-玻璃纤维复合材料声学振动性能的综合分析 222

    7.3.1 声学振动性能的比较 223

    7.3.2 桦木单板-玻璃纤维复合材料声学振动性能的综合评价 226

    7.4 本章小结 228

    参考文献 229

    结语 231
  • 内容简介:
    乐器既是艺术品，也是文化生活的必需品，在人们的文化生活中起着重要的作用。乐器中的共鸣构件是乐器具有特定音色的决定性因素，而木材是制作乐器共鸣构件极其重要的原料。作为世界第一大乐器生产基地的中国，目前面临适合于制备乐器共鸣板的优质木材资源日益匮乏的困境，我国乐器制造行业的可持续发展受到严重影响。《乐器音板用木材的功能性改良及新型材料》针对乐器共鸣板木材优质资源短缺的问题，采用自然陈化、抽提、浸渍、高能射线处理等手段对云杉、泡桐木材进行功能性改良，并对改良结果进行评价，同时为开发乐器音板用新型材料，研究了木质单板-碳纤维、木质单板-玻璃纤维复合材料的制备工艺与其声学振动性能，分析其用于乐器共鸣板的可能性。
  • 目录:
    目录

    前言

    第0章 绪论 1

    0.1 木材的声学振动特性及评价 1

    0.1.1 木材的声学振动特性简介 1

    0.1.2 木材声学振动性能评价 1

    0.2 乐器音板用木材面临的问题 4

    0.3 乐器共鸣板用木材声学振动性能功能性改良研究 5

    0.3.1 木材声学振动性能功能性改良的着手点 5

    0.3.2 木材声学振动性能的化学改良 6

    0.3.3 木材声学振动性能的热处理改良 7

    0.3.4 木材声学振动性能的人工加速老化改良 8

    0.3.5 木材声学振动性能的高能射线辐照改良 9

    0.3.6 乐器共鸣板传统用材的替代树种研究 9

    0.4 乐器共鸣板用新型材料的研究 10

    0.5 本书的主要内容 11

    参考文献 11

    第1章 木材声学振动性能测试方法 17

    1.1 木材的基本振动方式 17

    1.1.1 纵向振动 17

    1.1.2 横向振动 18

    1.1.3 扭转振动 19

    1.2 木材振动共振频率的测定 20

    1.3 木材声学振动性能的主要指标 22

    1.3.1 声辐射品质常数与比动弹性模量 22

    1.3.2 内摩擦损耗对数衰减系数与动力学损耗角正切 23

    1.3.3 木材的声阻抗 24

    1.4 不同边界条件的木材声学振动性能比较与分析 24

    1.4.1 试验材料 24

    1.4.2 不同边界条件测试结果的比较 25

    1.4.3 不同边界条件测试结果的相关性分析 32

    1.5 本章小结 37

    参考文献 37

    第2章 自然陈化处理对木材声学振动性能的影响 38

    2.1 试验材料与方法 38

    2.1.1 试验材料 38

    2.1.2 试验方法 38

    2.2 自然陈化对木材声振动特性的影响 39

    2.2.1 自然陈化对木材密度的影响 39

    2.2.2 自然陈化对动弹性模量的影响 41

    2.2.3 自然陈化对比动弹性模量的影响 43

    2.2.4 自然陈化对声辐射品质常数的影响 45

    2.2.5 自然陈化对声阻抗的影响 47

    2.2.6 自然陈化对E/G的影响 50

    2.2.7 自然陈化对声速的影响 51

    2.3 本章小结 53

    参考文献 54

    第3章 基于抽提的木材声学振动性能改良 55

    3.1 冷水、热水抽提 55

    3.1.1 试验材料 56

    3.1.2 试验方法 56

    3.1.3 抽提处理对木材声学振动性能影响的分析 58

    3.1.4 表征分析 64

    3.2 化学抽提处理 68

    3.2.1 试验材料 69

    3.2.2 试验方法 69

    3.2.3 抽提处理对木材声学振动性能影响的分析 70

    3.2.4 表征分析 82

    3.3 本章小结 88

    参考文献 89

    第4章 浸渍处理改良木材声学振动性能 91

    4.1 糠醇浸渍处理 91

    4.1.1 糠醇树脂改性概述 91

    4.1.2 试验材料 92

    4.1.3 试验主要仪器设备及试剂 93

    4.1.4 试验方法与步骤 93

    4.1.5 糠醇浸渍处理对泡桐木材尺寸稳定性的影响 94

    4.1.6 糠醇浸渍处理对泡桐木材声学振动性能的影响 96

    4.1.7 表征分析 105

    4.2 聚乙烯醇浸渍处理 108

    4.2.1 聚乙烯醇概述 108

    4.2.2 试验材料 109

    4.2.3 试验主要仪器设备 109

    4.2.4 试验方法与步骤 109

    4.2.5 聚乙烯醇浸渍处理对泡桐木材尺寸稳定性的影响 110

    4.2.6 聚乙烯醇浸渍处理对泡桐木材声学振动性能的影响 112

    4.2.7 表征分析 121

    4.3 二羟甲基二羟乙基乙烯脲树脂浸渍处理 124

    4.3.1 二羟甲基二羟乙基乙烯脲改性概述 124

    4.3.2 试验材料 125

    4.3.3 试验主要仪器设备及试剂 125

    4.3.4 试验方法与步骤 126

    4.3.5 DMDHEU浸渍处理对泡桐木材声学振动性能的影响 127

    4.3.6 表征分析 135

    4.4 本章小结 138

    参考文献 139

    第5章 射线辐照处理改良木材声学振动性能 141

    5.1 引言 141

    5.2 试验材料与方法 142

    5.2.1 试验材料 142

    5.2.2 试验方法 142

    5.3 辐照处理对木材声学振动性能的影响 143

    5.3.1 辐照处理对木材密度的影响 143

    5.3.2 辐照处理对木材比动弹性模量的影响 144

    5.3.3 辐照处理对木材声辐射品质常数的影响 145

    5.3.4 辐照处理对木材声阻抗的影响 146

    5.3.5 辐照处理对木材E/G值的影响 148

    5.3.6 辐照处理对木材振动对数衰减系数的影响 149

    5.3.7 综合分析 150

    5.4 本章小结 151

    参考文献 152

    第6章 木质单板-碳纤维复合材料的声学振动性能研究 153

    6.1 木质单板-碳纤维复合材料复合制备工艺研究 153

    6.1.1 试验材料与方法 153

    6.1.2 单因素试验设计与结果分析 154

    6.1.3 木质单板-碳纤维复合材料制备工艺的响应面优化 157

    6.2 铺层结构对木质单板-碳纤维复合材料声学振动性能的影响 169

    6.2.1 试验材料与方法 169

    6.2.2 碳纤维铺设方向对声学振动性能的影响 171

    6.2.3 层数结构对声学振动性能的影响 177

    6.3 木质单板-碳纤维复合材料声学振动性能的综合分析 181

    6.3.1 声学振动性能的比较 182

    6.3.2 木质单板-碳纤维复合材料声学振动性能的综合评价 185

    6.4 本章小结 189

    参考文献 190

    第7章 木质单板-玻璃纤维复合材料的声学振动性能研究 192

    7.1 木质单板-玻璃纤维复合材料复合制备工艺研究 192

    7.1.1 试验材料与方法 192

    7.1.2 单因素试验设计与结果分析 194

    7.1.3 响应面优化实验结果与分析 197

    7.2 玻璃纤维布铺放位置与层数对复合材声学振动性能的影响 211

    7.2.1 试验材料与方法 211

    7.2.2 玻璃纤维布不同铺放位置对复合材料声学振动性能的影响 213

    7.2.3 玻璃纤维布的不同层数对复合材料声学振动性能的影响 217

    7.3 木质单板-玻璃纤维复合材料声学振动性能的综合分析 222

    7.3.1 声学振动性能的比较 223

    7.3.2 桦木单板-玻璃纤维复合材料声学振动性能的综合评价 226

    7.4 本章小结 228

    参考文献 229

    结语 231
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